Unha eclipse pode ter unha equivalente separada dela por uns 18 anos. Os dous eventos poden compartir unha aliñación semellante, unha distancia Terra-Lúa parecida e un percorrido similar pola xeometría da sombra da Terra ou da Lúa. Esta relación chámase ciclo de Saros e é un dos exemplos máis útiles da astronomía de como un patrón funciona porque varios ritmos imperfectos case coinciden.
Un Saros dura uns 18 anos, 11 días e 8 horas. Non é unha cita para ver unha eclipse idéntica sobre a mesma cidade. As horas sobrantes desprazan a xeometría vista desde a Terra, mentres que as pequenas diferenzas se van acumulando de repetición en repetición. Cada eclipse forma parte dunha familia en evolución, non dunha secuencia interminable de duplicados.
O catálogo de eclipses lunares ofrece información sobre eventos concretos, incluídos os seus tipos, as horas de contacto, a duración e a visibilidade desde a túa localización. O Saros explica a conexión máis profunda entre algúns deses rexistros: por que un tipo concreto de aliñación pode repetirse décadas despois.
Tres reloxos lunares deben coincidir case á vez
A Lúa segue máis dun ciclo útil. O seu ciclo de fases, ou mes sinódico, dura de media 29.53059 días. Mide o intervalo entre unha lúa nova e a seguinte, ou entre unha lúa chea e a seguinte. As eclipses solares requiren lúa nova; as eclipses lunares, lúa chea. Por tanto, volver á fase axeitada é o primeiro requisito para que se repita unha eclipse.
O segundo reloxo ten que ver coa órbita inclinada da Lúa. O seu plano orbital está inclinado 5.14 graos respecto da eclíptica, o plano da órbita terrestre arredor do Sol. Os dous planos córtanse nunha liña, e os puntos nos que a Lúa atravesa ese plano chámanse nós. Para que haxa unha eclipse, a Lúa debe estar preto dun nó e tamén na fase axeitada. O intervalo entre dous pasos sucesivos polo mesmo nó é un mes dracónico, duns 27.21 días.
O terceiro reloxo mide o retorno da Lúa ao perixeo, o punto máis próximo á Terra. Este mes anomalístico dura uns 27.55 días. A distancia afecta ao tamaño aparente da Lúa e á súa velocidade orbital, polo que repetir este ciclo contribúe a que as eclipses teñan características semellantes.
A duración destes meses difire porque as direccións dos nós e do perixeo cambian lentamente. Un mes ordinario non pode poñer os tres reloxos a cero.
A aritmética que explica os 18 anos
O Saros funciona porque 223 meses sinódicos equivalen case a 242 meses dracónicos e 239 meses anomalísticos. Ao cabo dese intervalo, a Lúa volve aproximadamente á mesma fase, aproximadamente á mesma posición respecto dun nó e aproximadamente ao mesmo punto do seu ciclo de distancias mínimas e máximas.
Se usamos a duración media do ciclo de fases, obtemos un exemplo práctico: 223 × 29.53059 días = 6,585.32157 días. A parte fraccionaria, 0.32157 dun día, equivale a unhas 7 horas e 43 minutos. De aí vén a descrición redondeada habitual: «18 anos, 11 días e 8 horas». O número de días sobrantes no calendario varía segundo os días bisiestos polos que se pase; pode ser duns 10 en vez de 11.
Trátase dunha coincidencia aproximada, non dun múltiplo común exacto. A aliñación co nó e a distancia non volven á posición inicial con total precisión, e por iso a eclipse cambia a medida que a súa familia evoluciona. Os intervalos reais entre os momentos correspondentes das eclipses tamén varían algo, así que sumar a duración media dun Saros non substitúe o cálculo das horas de contacto dun evento.
Cómpre facer outra distinción: a conta de 223 meses relaciona unha eclipse solar con outra eclipse solar, ou unha eclipse lunar con outra eclipse lunar. Non transforma unha eclipse de lúa nova nunha eclipse de lúa chea. Os dous tipos teñen familias de Saros independentes.
Por que a seguinte eclipse se despraza cara ao oeste
A fracción de día sobrante ten unha importante consecuencia xeográfica. A Terra xira mentres se completa o seguinte intervalo de Saros. Unhas oito horas equivalen aproximadamente a un terzo dunha rotación, polo que a rexión da Terra orientada cara á eclipse se despraza uns 120 graos de lonxitude cara ao oeste dun membro da familia ao seguinte.
No caso dunha eclipse solar, isto axuda a explicar por que un membro posterior dunha familia coñecida adoita cruzar outra parte da Terra. Aínda que a aliñación Sol-Lúa se pareza moito á do evento anterior, o lugar desde o que observas xa non ocupa a mesma posición baixo a sombra debido á rotación terrestre. O percorrido tamén se despraza cara ao norte ou ao sur a medida que cambia a aliñación.
Nunha eclipse lunar non hai unha franxa estreita de totalidade que atravesa a superficie terrestre. A cuestión relevante é que lugares teñen a Lúa por riba do horizonte en cada fase. O desprazamento en lonxitude cambia que partes do mundo poden ver o evento, aínda que as zonas de visibilidade poden solaparse amplamente.
Tres intervalos de Saros forman un exeligmos, duns 54 anos e un mes. As horas sobrantes suman case un día enteiro, polo que a hora do día se achega á inicial. Isto aumenta a semellanza xeográfica, pero tampouco reproduce unha eclipse de forma exacta.
A historia vital dunha familia de eclipses
Unha serie de Saros é a familia que se forma ao seguir esas eclipses relacionadas, separadas entre si por un Saros. O ciclo é o intervalo que se repite; a serie é a cadea de eventos que este conecta. Hai moitas series activas ao mesmo tempo, cos seus membros intercalados no calendario de eclipses. Polo tanto, dúas eclipses consecutivas non pertencen necesariamente á mesma familia.
Cada serie dura moitos séculos, porque a pequena diferenza na aliñación co nó acumúlase lentamente. Unha serie lunar comeza cando a Lúa apenas entra na penumbra terrestre, a parte exterior da súa sombra. Os membros posteriores poden atravesar a sombra máis profundamente e converterse en eclipses parciais e, nalgunhas series, totais. Co tempo, os pasos pola sombra vólvense máis superficiais e a serie remata. Non todas as familias chegan a producir eclipses totais.
As diferenzas entre as eclipses lunares penumbrais, parciais e totais ofrecen o contexto visual para comprender esta progresión. O Saros permite adoptar unha perspectiva máis ampla: esas categorías poden representar distintas etapas na evolución dunha familia, non tipos de eventos sen relación entre si.
As series solares tamén comezan e rematan con eclipses parciais, e entre esas etapas poden producirse eclipses centrais. A xeometría cambiante pode dar lugar a eclipses totais, anulares ou híbridas. A semellanza familiar é real, pero nunca garante que o tipo de eclipse se manteña igual.
O que podían predicir os observadores antigos
Os astrónomos babilonios recoñeceron patróns repetitivos nas eclipses lunares moito antes de existir unha explicación física moderna do movemento orbital. Os rexistros acumulados ao longo de xeracións permitiron relacionar eventos separados por moitos anos. O logro esencial foi recoñecer que unha longa secuencia tiña unha estrutura, en vez de tratar cada eclipse como un presaxio illado ou unha sorpresa.
As eclipses lunares ofrecían unha vantaxe práctica para descubrir tales patróns. Son visibles desde unha gran parte da cara nocturna da Terra, polo que unha persoa que observa desde un mesmo lugar ten máis oportunidades de presenciar unha eclipse lunar que a totalidade dunha eclipse solar, que segue un percorrido estreito. Aínda así, as condicións meteorolóxicas, a luz do día e unha Lúa por baixo do horizonte podían deixar ocos nos rexistros locais.
Un intervalo repetitivo podía indicar unha oportunidade para que se producise unha eclipse, pero non ofrecía toda a información que espera un observador moderno. Para predicir o percorrido local dunha eclipse solar ou o comezo exacto da totalidade dunha eclipse lunar, cómpre coñecer a xeometría con máis detalle. Por tanto, o valor histórico do Saros non residía na precisión perfecta, senón nunha relación fiable que se podía deducir das observacións sen dispor dunha teoría completa da gravidade.
Aproveitar o ciclo sen facer promesas excesivas
Para facer unha comparación práctica, escolle unha eclipse lunar nun catálogo e busca un evento ocorrido uns 18 anos antes ou despois. Se o catálogo inclúe os números de Saros, úsaos para confirmar a relación en vez de basearte unicamente no intervalo entre as datas do calendario. Compara o tipo e a duración da eclipse: unha gran semellanza é unha proba de que a xeometría se repite, mentres que as diferenzas amosan a evolución gradual da familia.
Non marques simplemente a mesma data do calendario 18 anos despois. Os días sobrantes importan, igual que as horas adicionais. Consulta o calendario das fases da Lúa para coñecer as horas exactas de lúa chea e, despois, consulta o catálogo de eclipses para ver os contactos coa sombra. A lúa chea indica que se dá a fase necesaria, pero non garante que a Lúa entre na sombra terrestre.
Por último, distingue entre que se produza unha eclipse e que ti poidas vela. Os paneis lunares por cidade ofrecen as horas de saída e posta da Lúa, a súa altitude e o seu acimut para comprobar as condicións do horizonte local. A xeometría pode situar moi ben unha eclipse, pero esta pode producirse cando a Lúa está por baixo do horizonte, ou comezar cando aínda está baixa e oculta polos edificios. O Saros explica por que volve producirse un evento relacionado; a hora local e o horizonte determinan se o podes ver.